Программой «Основы лесоводства» в IX классе предусмотрена тема «Лесное семенное дело», на которую отводится 6 ч, в том числе 4 ч на практические работы. Приводим рекомендации по изучению указанной темы.
Практические занятия и экскурсии можно спланировать следующим образом: 1. Экскурсия: определение начала опыления сосны. Прогноз урожая (60 мин). 2. Экскурсия: установление признаков созревания шишек сосны и сроков их сбора (20 мин). 3. Практическое занятие: заготовка шишек сосны (90 мин). 4. Экскурсия: ознакомление со способом обработки лесосеменного сырья (45 мин). 5. Практическое занятие: закладка на хранение семян сосны (45 мин). 6. Контрольная работа (10 мин).
Для прочного усвоения материала дополнительно к программному времени рекомендуем использовать 6 ч производственной практики.
Изучение темы следует начать с записи каждым учеником таблицы (см. ниже), которая впоследствии заполняется необходимыми данными.
|
Название породы |
Начало опыления |
Прогноз урожая |
Признаки созревания семян |
Сроки сбора |
Способ заготовки сырья |
Способ обработки сырья |
Способ и режим хранения семян |
Вместе с учащимися учитель определяет ориентировочные сроки проведения экскурсий и практических занятий. На теоретическом занятии учитель рассказывает о продолжительности созревания семян некоторых древесных пород. Например, у сосны шишки созревают в течение двух лет с момента опыления, у ели — в год опыления. В связи с этим проведение наблюдений за опылением и созреванием семян сосны рассчитывается на два года, поэтому изучение темы можно начать в IX классе, а закончить — в X. Следует договориться с лесничеством (лесхозом) о выделении школе участков леса для наблюдений и последующей заготовки семян.
Первую экскурсию организуют в период начала опыления сосны. По ее результатам школьники делают первую запись во второй графе таблицы. Перед экскурсией следует рассказать учащимся о постановке лесосеменного дела в СССР. Они узнают о том, что для заготовки семян закладывают лесосеменные участки. Кроме того, семена собирают во время рубки главного пользования, а также с одиночных деревьев. Последние обязательно должны отличаться высокой полнодревесностью ствола, хорошей его очищенностью от сучьев, островершинностью кроны, тонкими ветвями, расположенными под острым углом к оси ствола. Качество семян таких деревьев высокое.
Далее внимание школьников учитель обращает на необходимость прогнозирования урожая семян, который разделяют на относительный и абсолютный (в килограммах с единицы площади). Эта работа проводится с целью правильной организации сбора шишек.
Наиболее распространенный способ относительного учета урожая и цветения — глазомерная оценка в баллах. Применяют шестибалльную шкалу: 0 — урожай отсутствует; 1 — очень слабый; 2 — слабый (удовлетворительный на опушках и очень слабый внутри древостоя); 3 — удовлетворительный (хороший на опушках и слабый внутри древостоя); 4 — хороший (обильный на опушках и хороший в насаждении); 5 — обильный. Для учета урожая кустарников применяют трехбалльную шкалу — плодоношение плохое, среднее, хорошее.
Абсолютный учет урожая семян проводится несколькими способами. При сплошном учете в лесу закладывают пробную площадь размером 0,25—1 га, на которой пересчитывают все деревья по общепринятым правилам таксации (с измерением диаметра ствола, высоты деревьев и т. д.). Затем собирают все плоды (семена с растущих или срубленных деревьев). Плоды взвешивают и определяют урожай с одного дерева, гектара. Этот способ наиболее точный, однако требует больших затрат труда, поэтому для учета урожая древесных пород чаще используют способ модельных деревьев. Он заключается в том, что на пробной площади при пересчете деревья разделяют на классы роста. Из каждого класса срубают несколько типичных деревьев, собирают с них все плоды (семена). Затем определяют среднюю урожайность одного дерева каждого класса роста. Определив количество деревьев в классах, находят урожай на пробной площади, который затем пересчитывают на 1 га.
По упрощенному варианту этого способа на основании пересчета на пробной площади вычисляют размеры среднего дерева (диаметр, высоту), после чего срубают 3—5 экземпляров, близких к среднему, по которым определяют урожай с одного дерева, а затем с пробной площади и с 1 га.
Познакомив школьников с некоторыми способами определения урожая семян, следует предоставить им возможность самостоятельно проделать эту работу по более доступной методике, т. е. произвести учет количества женских шишек сосны. Они сравнительно мелки и расположены в верхней части кроны, поэтому подсчет их осуществляют с помощью бинокля в период опыления, пока женские шишки еще не закрыты молодой хвоей. Учет шишек нужно проводить с южной стороны дерева в ясный день. Часть их на противоположной стороне остается вне тюля зрения. Необнаруженные шишки составляют примерно одну треть. Следовательно, число видимых в бинокль шишек необходимо увеличить наполовину. Например, ученик сосчитал на кроне 50 женских шишек, а в тетрадь он записывает 75, т. е. 50 + 50:2.
Чтобы определить степень опыления сосны, необходимо вести расчет на 1 га. Для этого закладывают пробную площадь (50 м X 50 м = 2500 м2), составляющую 1/4 га. На этой площади деревья разделяют на классы роста. Из каждого класса выбирают по три типичных дерева, у которых подсчитывают количество шишек. Затем определяют среднюю урожайность одного дерева каждого класса, количество деревьев в классах, находят урожай на пробной площади. Полученные данные переводят на 1 га умножением на 4, после чего полученные данные сравнивают с цифрами шкалы таблицы. В третьей графе таблицы учащиеся записывают установленный ими предполагаемый урожай семян сосны с 1 га и оценку в баллах.
Вторую экскурсию следует провести в период созревания шишек сосны для определения их признаков. Запомнить признаки учащимся необходимо для того, чтобы не упустить время сбора, так как после созревания семена многих пород сразу осыпаются. Во вводной беседе необходимо опереться на знания школьников из курса ботаники V класса о строении и составе семян. Учитель дополнительно сообщает, что различается физиологическая и урожайная зрелость семян. Первая достигается тогда, когда зародыш приобретает способность к прорастанию. Заготовленные в этот период семена необходимо сразу использовать для посева, так как для хранения они непригодны. При дальнейшем созревании содержание воды в семенах снижается, а процент сухого вещества повышается. Внешние покровы их становятся более плотными, менее воздухо — и водопроницаемыми. Семена достигают урожайной зрелости и переходят в состояние покоя. Лесные семена заготавливают при наступлении урожайной зрелости.
Учащимся надо объяснить, что зрелость семян различных древесных пород наступает в разное время в зависимости от их биологических особенностей. У одних семена после созревания опадают, у других еще долго находятся на дереве. Учитель приводит примеры. Семена сосны и ели созревают в ноябре. Шишки остаются на дереве в течение двух лет и более. В марте — апреле в солнечную погоду они начинают раскрываться, семена постепенно вылетают и разносятся ветром. Признак созревания семян — побурение шишек. Шишки сосны и ели заготавливают с декабря по март. В результате наблюдений учащиеся делают запись в четвертой графе таблицы, устанавливая также точные сроки сбора шишек.
Необходимо рассказать школьникам и о признаках созревания семян других хвойных и лиственных пород. Так, семена кедра сибирского созревают в конце августа — сентябре. Шишки приобретают светло-бурый цвет и постепенно опадают. Заготовляют их сразу после созревания семян. У лиственницы сибирской и даурской семена созревают в сентябре. При наступлении солнечной морозной погоды шишки раскрываются, семена иногда полностью вылетают в течение двух недель. Поэтому их заготовляют до начала раскрывания. У пихты шишки после созревания сразу рассыпаются.
Желуди дуба созревают в сентябре и по мере созревания опадают. Массовый опад наблюдается после первых осенних заморозков, в этот период их и собирают. Наименьший период времени требуется для вызревания семян (крылаток) ильмовых пород (ильм, вяз, бересклет). Они созревают в июне и сразу же опадают, тогда их и собирают. Бели сбор предполагается производить с деревьев, то начинать его следует несколько раньше окончательного созревания семян. Быстро созревают семена осины и тополей (май — июнь). В конце июля созревают семена березы бородавчатой, в сентябре — пушистой. Побуревшие сережки рассыпаются, семена разносятся ветром. Поэтому их заготовляют в период, когда сережки начинают буреть. Семена ясеней, кленов, липы, бука созревают в сентябре — октябре; опадают после первых заморозков, иногда в течение всей зимы (ясень, липа).
Основные методы проведения практического занятия по заготовке шишек сосны — наблюдение учащихся, рассказ учителя, задание по сбору семян. В том случае, когда базовое лесохозяйственное предприятие организует сбор шишек с растущих деревьев, школьники к нему не допускаются, так как он осуществляется с помощью гидроподъемников или специальных лазов. Учащихся можно привлекать к сбору шишек только с поваленных деревьев. Запрещается сбор в опасной зоне валки леса, а также со срубленных деревьев одновременно с обрубкой сучьев. Если семена собирают с высоко стоящих деревьев, то учащимся нужно продемонстрировать, как рабочий добирается до кроны — по стремянке или при помощи различных подъемников, следует ознакомить с правилами безопасности труда. Если базовое лесохозяйственное предприятие собирает шишки со срубленных деревьев, к этой работе привлекают учащихся, обеспечив их сумками и рукавицами. Для активизации трудовой деятельности школьников целесообразно организовать соревнование. В конце занятия учитель записывает выработку каждого и объявляет победителей.
Во время группового или индивидуального инструктирования надо познакомить школьников со способами и технологией заготовки лесосеменного сырья других пород деревьев и кустарников. Желуди дуба, орешки бука, крылатки ильмовых, шишки кедра собирают с поверхности земли после их опадения. Для облегчения сбора семян поверхность почвы под кронами деревьев очищают от захламленности, рабочих снабжают удобными сумками или корзинами. Мелкие крылатки ильмовых сгребают в кучки метлой и затем собирают. Для заготовки шишек кедра применяют различные приспособления. В настоящее время разработана специальная машина «кедровка» — трактор с манипулятором, который специальным захватом встряхивает дерево. Семена лиственницы сибирской также иногда собирают с поверхности земли. В этом случае заготовляют не шишки, а семена с крылатками в период начала раскрывания шишек и вылета семян. Под деревом расстилают полог, встряхивают дерево постукиванием по стволу или другими способами. Семена попадают на полог, затем их собирают. Этот способ более производителен и экономически выгоден по сравнению с заготовкой шишек, последующей их сушкой и очисткой семян.
В ходе беседы учащиеся должны уяснить понятие «лесосеменное сырье». С деревьев и кустарников собирают, как правило, не чистые семена, а плоды, шишки, крылатки, вместе с ними неизбежно попадают листья, хвоя, веточки. Все это обычно называют лесосеменным сырьем.
В конце экскурсии учащиеся записывают в шестой графе таблицы способ заготовки шишек сосны, применяемый в базовом лесохозяйственном предприятии.
Следует отметить, что программой производственной практики предусмотрена тема «Искусственное возобновление леса» (22 ч), поэтому формирование умений и навыков сбора плодов и семян хвойных, а также лиственных пород продолжается в период ее прохождения. Учащимся необходимо овладеть способом сбора семян с поверхности земли.
Проводя экскурсию по ознакомлению со способами обработки лесосеменного сырья, школьникам надо объяснить, что извлечение семян из плодов и шишек — ответственная работа, от выполнения которой во многом зависят посевные качества и успешность хранения семян.
При установлении режимов переработки лесосеменного сырья и хранения семян необходимо учитывать, что семя — это биологическая система, состоящая из двух основных частей — зародыша и запаса питательного вещества. Между ними происходит постоянное взаимодействие, интенсивность которого в разное время и при разных условиях неодинакова и зависит от многих факторов.
При сборе, переработке лесосеменного сырья, а также хранении семян до их высева и при транспортировке должны быть созданы оптимальные условия, обеспечивающие биологической системе равновесное состояние, т. е. покой. Нельзя допускать воздействия на семена источников энергии, повышенной температуры, изменения увлажнения, механических повреждений. Неблагоприятные факторы вызывают переход биологической системы в возбужденное состояние.
Прежде всего повышается интенсивность дыхания семян, что ускоряет распад веществ и таким образом отрицательно влияет на процесс их хранения. Полученные сведения могут быть усвоены успешнее, если привлечь знания учащихся из курса ботаники (V класс) о дыхании семян, питании и росте проростка.
Для проверки успешного усвоения этой части материала школьникам следует предложить следующие вопросы: 1. При достижении какого состояния семян собирают лесосеменное сырье? 2. Почему принятое лесосеменное сырье (шишки, плоды, семена) должно быть отсортировано, очищено от примесей и просушено?
После вводной беседы учащимся необходимо показать процесс обработки сырья: шишек хвойных пород, сухих и сочных плодов. Следует, однако, подчеркнуть, что к работе на шишкосушильных барабанах подростков не допускают. Знакомство с процессом обработки осуществляется только на экскурсии. Семена хвойных пород обычно выпадают из шишек вследствие раскрывания чешуек при их высыхании. На этом свойстве основано извлечение в шишкосушильных барабанах семян из шишек. Следует обратить внимание учащихся на важность поддержания в машинах определенной температуры и влажности воздуха.
Далее школьникам необходимо рассказать о получении семян из шишек других хвойных пород: пихты, кедра, лиственницы, а также из сухих и сочных плодов. Так, для извлечения семян шишки пихты, собранные не совсем спелыми, рассыпают в сараях, амбарах, жилых помещениях слоем 20 см и ежедневно ворошат. Через несколько дней, когда они начнут рассыпаться, их молотят. Семена освобождают от чешуй и стержней шишек, протирая на решетках. Семена кедра сибирского и лиственницы европейской извлекают из шишек дроблением на шишкодробилках, терках.
Семена березы получают, перетирая подсушенные сережки и освобождая их от примесей. Для удаления чешуек сережки протирают через сито с отверстием 2 мм, а для обескрыливания — 1 мм. Для получения семян акации желтой плоды рассыпают слоем 4—5 см в затемненном от солнца, хорошо проветриваемом помещении, пока они не раскроются. Затем семена отделяют от примесей. Для получения семян осины и тополей сережки рассыпают рыхлым слоем до 5—7 см в сухом, проветриваемом помещении. Как только коробочки полностью раскроются, выделяя пух, их протирают на решетках или ситах.
Сочные плоды и ягоды надо перерабатывать по возможности в кратчайшее время после сбора и только холодным способом. Сначала их очищают от различных примесей, а затем перерабатывают на плододробилках или плодотерках. Для получения семян косточковых пород используют косточковыбивательные машины или плодотерки. Из полученной после переработки массы семена извлекают отмывкой, после чего рассыпают тонким слоем на решете, регулярно перемешивая, и просушивают под навесами или в специальных сушилках при температуре не выше 35°С для яблони и груши и 25 °С — для косточковых пород. Не следует сушить семена на солнце. Очищают их на веялках или ситах. При очистке необходимо удалять все остатки мякоти, так как она является источником гнилостного брожения.
Экскурсию можно закончить беседой, предложив школьникам ответить на следующие вопросы: 1. Семена каких пород извлекают из шишек в шишкосушильных барабанах и при каких режимах? 2. Как и для чего семена обескрыливают, очищают от сора и сортируют?
Затем учащиеся заносят в седьмую графу таблицы способ обработки лесосеменного сырья сосны.
Чтобы школьники овладели умениями и навыками переработки сочных и сухих плодов, дополнительно к отведенному на изучение темы времени можно использовать 3 ч производственной практики.
Последнее занятие желательно провести в форме практической работы. Во вводном инструктаже учитель говорит о цели хранения семян, которая сводится к тому, чтобы тормозить в семенах все процессы жизнедеятельности. Один из основных факторов, обусловливающий изменение массы и посевных качеств семян в процессе длительного хранения, — их исходная влажность. У сосны обыкновенной и ели она составляет 6—8%, дуба черешчатого — 55—60%, клена остролистного — 10—12%.
Учащиеся должны уяснить, что семена следует хранить при постоянных температуре и влажности окружающего воздуха, иначе они быстро теряют всхожесть. Лучшие результаты дает хранение семян при температуре от 0 до 5°С. Для поддержания постоянной влажности мелкие семена помещают в герметически закрывающиеся сосуды, которые хранятся в специальных помещениях, складах с автоматическим регулированием заданных температур. Если на местах нет специальных семенохранилищ, то приспосабливают погреба, подвалы, хорошо проветриваемые овощехранилища с температурой зимой около 0°С.
Необходимо привести конкретные примеры способов хранения семян различных пород. Например, семена сосны, ели, лиственницы, пихты помещают в герметически закупоренные стеклянные бутыли емкостью 20—25 л или металлические сосуды с прочно закрывающимися крышками. Семена яблони, груши, ильмовых, ольхи, березы, жимолости хранят так же, как и семена хвойных. Семена косточковых пород, липы, бересклетов хранят в смеси с сухим песком в деревянных ящиках. Перед посевом песок отделяют от семян на грохотах или просеивая на решетах. Семена лещины, каштана и бука хранят на складах, в ящиках или траншеях глубиной 1 м в смеси со свежим песком.
Семена орехов грецкого, маньчжурского, миндаля, фисташки после просушки до подготовки к посеву хранят в мешках, ларях, закромах, ящиках и в хорошо проветриваемых, прохладных помещениях. Желуди дуба сохраняют при температуре от 0 до 3°С в траншеях или ямах, в снегу, подвалах и овощехранилищах.
После такого обзора учащиеся делают запись в восьмой графе таблицы о способе и режиме хранения семян сосны. Затем учитель делит школьников на звенья по 2—3 человека и дает практическое задание заложить семена сосны в стеклянные бутыли для хранения.
Для проверки знаний и умений учащихся по теме «Лесное семенное дело» следует организовать контрольную работу. Провести ее можно с применением элементов безмашинного программирования. Ученики получают карточки с тремя вопросами. На каждый из них дается по три ответа, из которых один верный: I. Для какой породы соответствует оптимальная влажность при хранении семян, равная 6—8% (1 — для сосны; 2 — для дуба черешчатого; 3 — для клена остролистного)? II. Семена каких пород заготовляют с поверхности земли (1— сосны, 2 — дуба, 3 — лиственницы)? III. В какое время производят сбор лесосеменного сырья сосны (1 — в сентябре, 2 — в мае-июне, 3 — в декабре-марте)?
Задание заключается в выборе правильного ответа и занесении его в специальную таблицу. В местах пересечения номера вопроса и номера ответа ученик ставит знак «X». За правильные ответы на все вопросы в отведенное время (5 мин) учитель ставит 5, на два — 4, на один — 3, за три неправильных ответа — 2, при несданной работе — 1. Важно отметить, что учителю на проверку 20 таких заданий требуется лишь 4—5 мин.